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Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Maschinenbau

Institut für Mobile Systeme

Jahresbericht 2007

Lehrstuhl Kolbenmaschinen Lehrstuhl Mechatronik www.uni-magdeburg.de/ims/

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Vorwort Der Ihnen hier vorliegende Institutsbericht 2007 ist der erste gemeinsame Bericht des Instituts für Mobile Systeme, nachdem sich mit Wirkung zum 1. Januar 2006 die bisherigen Institute für Maschinenmesstechnik und Kolbenmaschinen (IMKO) und Mechatronik und Antriebstechnik (IMAT) zum gemeinsamen Institut für Mobile Sys-teme vereinigt haben. Wir freuen uns über die auch im zweiten Jahr bestehende Gemeinsamkeit, die erfolgreich fortgeführt werden konnte. Auf allen Ebenen konnte die Zusammenarbeit intensiviert und die Effizienz gesteigert werden. Das Berichts-jahr war geprägt durch die Fortführung der Aktivitäten im Forschungsschwerpunkt Automotive und dessen Bestätigung durch das Kultusministerium. Nachdem der wissenschaftliche Beirat des Wissenschaftszentrums Wittenberg (WZW) den Forschungsschwerpunkt als Förderschwerpunkt eingruppiert hat, musste allerdings der vorliegende Antrag umgearbeitet werden und innerhalb des For-schungsschwerpunktes Automotive ein neues, übergeordnetes Projekt „Competence in Mobility“ (COMO) eingerichtet werden. Dies war notwendig, da die Förderung die-ses Förderschwerpunktes aus europäischen Mitteln erfolgt. Trotz aller Widrigkeiten und Zusatzarbeiten gelang es letztendlich, gegen Ende des Jahres 2007 den Bewilli-gungsbescheid für COMO in Höhe von ca. 7 Mio. EUR zu erhalten. Für dieses er-freuliche Ergebnis wurden seit mehr als zwei Jahren insgesamt drei Antragsversio-nen ausgearbeitet. Dazwischen erfolgte die Finanzierung durch das Kultusministe-rium, wofür wir diesem sehr danken. In der Gesamtbetrachtung ist jedoch für die In-stallation eines solch großen Forschungsprojektes die Effizienz auf allen Seiten zu-künftig zu verbessern. Das Institut war an zwei wichtigen Veranstaltungen an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg beteiligt. Zum einen im Juni 2007 am 5. Magdeburger Sym-posium „Motor- und Aggregateakustik“ und zum anderen im Oktober 2007 an den „8. Magdeburger Maschinenbautagen“ in Verbindung mit dem „7. MAHREG-Innovations-forum Automotive“. Das Institut war sowohl federführend in der Organisation als auch maßgeblich durch Vorträge an diesen beiden überregionalen Veranstaltungen betei-ligt. In beiden Lehrstühlen konnten die Forschungsaktivitäten sowohl mit der Industrie als auch mit der DFG und anderen öffentlichen Geldgebern intensiviert werden. In der Außendarstellung hat sich die Kompetenzerweiterung des IMS durch die Zu-sammenführung der beiden Lehrstühle deutlich verbessert, wie die Rückmeldungen von unseren industriellen Partnern zeigen. Das Interesse der Studenten an der Automobiltechnik zeigt sich durch eine mehr als Verdopplung der Studentenzahlen in einzelnen Bereichen.

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Im Rahmen des DFG-Projektes „Analyse des Entflammungsverhaltens von ottomoto-rischem Modellkraftstoff bei Ladungsschichtung“ stellte die Daimler AG dem Lehr-stuhl Kolbenmaschinen einen allein für diese Zwecke gebauten 1-Zylinder-Versuchsmotor zur Verfügung. Dieses Unikat wird uns erlauben, über mehrere Jahre hinweg interessante Forschungen auf dem Gebiet der Direkteinspritzung bei Ottomo-toren und der Anwendung von modernen Zündsystemen zu betreiben. Im Oktober 2007 konnte anlässlich des Internationalen Fahrzeug- und Motorenkollo-quiums in Aachen die 3. Auflage des Handbuchs Dieselmotoren einer breiten Fach-öffentlichkeit vorgestellt werden. Der Leiter des Lehrstuhls Kolbenmaschinen war als Mitherausgeber an diesem Werk wesentlich beteiligt. Erfreulich ist auch, dass sich im Jahr 2007 die Beschäftigungssituation für die Dritt-mittel-Beschäftigten mit hervorragenden Aussichten für das Jahr 2008 stabilisiert hat. Insgesamt dürfen wir auf ein zufriedenstellendes Jahr zurückblicken und danken in diesem Zusammenhang allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern für ihr Engagement und den inner- und außeruniversitären Partnern und Freunden für die angenehme und erfolgreiche Zusammenarbeit.

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Gliederung

Lehrstuhl Kolbenmaschinen

1. Personal

2. Funktionen und Mitgliedschaften

3. Chronik

4. Lehre

5. Forschung

6. Veranstaltungen

7. Kontakte zu wissenschaftlichen Einrichtungen

8. Veröffentlichungen und Vorträge

9. Examensarbeiten

10. Dissertationen

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1. Personal Institut für Mobile Systeme Geschäftsführender Leiter:

Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke

Vorstand:

Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Dr.-Ing. Lothar Schulze Dipl.-Ing. Ulrich Patze Gerd Bodenstein

Lehrstuhl Kolbenmaschinen: Hochschullehrer:

Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke

Wissenschaftliche Mitarbeiter (Haushalt):

Dipl.-Ing. Dennis Backofen Dr.-Ing. Wilfried Henze Dr.-Ing. Detlef Hieber (bis 31.05.2007) Dr.-Ing. Lothar Schulze

Sekretariat / Verwaltung: (Haushalt)

Corinna Klaeger Brigitte Schröter

Technische Mitarbeiter:

Gerd Bodenstein (Meister, 50 %) Gerlinde Christians (Mechanikerin) Frank Motz (Mechaniker) Thomas Brink (Mechaniker, 50 %)

Drittmittelbeschäftigte:

Dipl.-Phys. Marco Adam Dipl.-Ing. Axel Boese (Automotive) Dipl.-Ing. Gunter Braungarten (ab 16.01.2007) Gerd Bodenstein (50 %) Thomas Brink (50 %) Lutz Dürrmann Dr.-Ing. Hans-Ulrich Franke (zeitweise) Dipl.-Ing. (FH) Lars Hartkopf Doris Harbordt Dipl.-Ing. Martin Hese Dr.-Ing. Hanns-Erhard Heinze (ab 18.01.2007) Dipl.-Ing. Maik Liesegang (bis 31.01.2007) Dipl.-Ing. Bernd Naumann Dipl.-Ing. Ulrich Patze Dipl.-Ing. Hans Schapitz (ab 16.05.2007) Dipl.-Ing. (FH) Monika Schmidt Roland Sühring (bis 28.02.2007) Torsten Winkler

Doktorandenstipendiaten:

Dipl.-Ing. János Kerékgyártó Dipl.-Ing. Quoc Phong Le

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2. Funktionen und Mitgliedschaften

• Prof. Tschöke - DFG-Fachkollegiat - Vorsitzender des Wissenschaftlichen Beirates K-net, VKM, Graz - Gutachter K-net, Kfz, Wien - Leiter Arbeitsgruppe Studentenwerbung in der FMB - Trägerverein WTZ Roßlau (Vorsitzender) - Wissenschaftlicher Beirat Experimentelle Fabrik – ZPVP - Kuratorium des FKFS Stuttgart - Beirat der VDI-Gesellschaft Fahrzeug- und Verkehrstechnik - Arbeitskreis Fahrzeug- und Verkehrstechnik im VDI-Bezirksverein

Magdeburg (Leiter) - SAE-Member - Forschungsschwerpunkte „Automotive“ (Sprecher)

• Dr. Schulze

- Arbeitskreis Fahrzeug- und Verkehrstechnik im VDI-Bezirksverein Magdeburg (stellvertretender Leiter)

• Dr. Heinze

- Konvent wissenschaftlicher Mitarbeiter Magdeburgs - Internationaler Klub der Otto-von-Guericke-Universität

• Dr. Henze

- Deutsche Gesellschaft für Akustik DEGA - Fachausschuss Fahrzeugakustik

• Dipl.-Ing. Gunter Braungarten

- Trägerverein WTZ Roßlau (Mitglied des Vorstandes)

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3. Chronologie ausgewählter Aktivitäten 2007

Lehrstuhl Kolbenmaschinen

Datum Aktivität

09.01. – 11.01.2007 Moderation 6. Internationales Kolloquium Fuels, TAE Prof. Tschöke; Vortrag: Dipl.-Ing. Quoc Phong Le

29.01. – 31.01.2007 Seminar „Dieselmotortechnik“ Haus der Technik Essen in München (Prof. Tschöke)

12.03. – 16.03.2007 Fortbildung von Applikations-Ingenieuren: Dieselmotor-Applikation (Dr. Schulze, Dipl.-Phys. Adam, Dipl.-Ing. Kerékgyártó)

14.03.2007 Besuch VW Entwicklung „Dieselmotoren“ im Rahmen Automo-tive (Prof. Tschöke)

02.04. – 06.04.2007 Vorträge „Diesel-Engines“ in Seoul/Korea (Prof. Tschöke)

16.04. – 20.04.2007

Beteiligung an dem Gemeinschaftsstand des Landes Sachsen-Anhalt auf der Hannover-Messe mit dem Exponat „Automotive“ (Dipl.-Ing. Backofen und Dipl.-Ing. Boese)

27.04. - 28.04.2007 Teilnahme am 28. Wiener Motorensymposium im Kongress-zentrum Hofburg/Wien (Prof. Tschöke)

10.05.2007 „Tag der offenen Universitätstür“ (Besichtigung Prüfstände, Vorstellung moderner PKW auf dem Institutsgelände)

11.05.2007 Besuch VW-Konzernforschung im Rahmen Automotive (Prof. Tschöke, Dipl.-Ing. Backofen, Dipl.-Ing. Boese, Dr. Henze, Dipl.-Ing. Braungarten, Dipl.-Ing. Naumann, Dipl.-Ing. Hartkopf, Dipl.-Phys. Adam)

23.05.2007 Dissertation Dipl.-Ing. Heiner Haberland

04.06. – 08.06.2007 Vorträge an der SAE-Diesel-Academy in Detroit/USA (Prof. Tschöke)

13.06. – 14.06.2007 5. Magdeburger Symposium „Motor- und Aggregateakustik“ in Magdeburg (Veranstalter: IMS und Vieweg-Technologie-Forum, Leitung Prof. Tschöke, Dr. Henze)

16.06.2007 "Lange Nacht der Wissenschaft" an der Uni Magdeburg (Dr. Franke, Dipl.-Ing. Naumann, Frau Harbordt)

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26.06.2007 Vortrag Tagung CTI Biokraftstoffe (Prof. Tschöke)

11.07.2007 Gemeinsames Grillfest des IMS (Lehrstühle KM und MTK)

13.07.2007 Besuch Präsident TU Braunschweig an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (Automotive)

17.09 – 21.09.2007 Fortbildung von Applikations-Ingenieuren: Dieselmotor-Applikation (Dr. Schulze, Dipl.-Phys. Adam)

Oktober 2007 Herausgabe „Handbuch Dieselmotoren“ (3., neu bearbeitete Auflage) (Prof. Tschöke)

08.10. – 09.10.2007 Teilnahme und Moderation Aachener Kolloquium (Prof. Tschöke)

10.10. – 11.10.2007 Vorträge 8. Magdeburger Maschinenbau-Tage & 7. MAHREG-Innovationsforum AUTOMOTIVE – Impulse für den Maschi-nenbau (Prof. Tschöke, Dr. Franke, Dr. Henze)

12.10.2007 Dissertation Dipl.-Ing. Frank Raab

25.10.2007 Seminar "Kraftstoffe" Haus der Technik Essen in München (Prof. Tschöke, Dr. Heinze)

14.11. – 15.11.2007 Vortrag Tagung ATZ/MTZ-Konferenz „Kraft- und Schmier-stoffe“ Hamburg (Prof. Tschöke, Dipl.-Ing. Backofen)

13.12.2007 Dissertation Dipl.-Ing. Quoc Phong Le

13.12.2007 Jahresabschlussfeier des IMS-KM

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4. Lehre Lehrveranstaltung (Sommersemester) V Ü P Lehrbeauftragter

Verbrennungsmotoren I 2 2 - Prof. Tschöke, Dipl.-Ing. Backofen

Mechanik der Kolbenmaschinen 2 1 - Prof. Tschöke, Dr. Henze

Kolbenpumpen und -kompressoren 2 1 - Dr. Schulze

Kraftstoffeinspritzung Diesel 2 - - Prof. Tschöke

Motor- und Fahrzeugakustik, Geräuschmess-technik

2 - 2 Dr. Henze

Messtechniklabor (FMB) - - 1 Dr. Henze

Messtechniklabor (FVST) - - 2 Dr. Henze

Steuerungselektronik für Kfz-Antriebe 1 - - Dipl.-Ing. Predelli (IAV)

Spielregeln für Beruf und Karriere 0,5

- - Prof. Tschöke, Prof. Specht

Traffic and Environment 2 - - Prof. Tschöke, Dr. Heinze, Dipl.-Ing. Backofen

Forschungsseminar/Doktorandenkolloquium - 2 - Prof. Tschöke

Diplomandenkolloquium/Studienarbeiten Prof. Tschöke, Mitarbeiter

Lehrveranstaltung (Wintersemester)

Grundlagen der Kolbenmaschinen 2 2 - Prof. Tschöke, Dr. Schulze

Verbrennungsmotoren II 2 2 - Prof. Tschöke Dipl.-Ing. Backofen

Kraftstoffeinspritzung Benzin 2 - - Prof. Tschöke

Konstruktion und Berechnung von Kolbenmaschinen

2 2 - Dr. Köhler, Dr. Schulze

Messtechnik für Kraft- und Arbeitsmaschinen 2 - - Dr. Schulze, Dr. Henze

Praktikum Kraft- und Arbeitsmaschinen für Studenten der Hochschule Magdeburg (FH)

- - 4 Dr. Schulze

Forschungsseminar/Doktorandenkolloquium - 2 - Prof. Tschöke

Diplomandenkolloquium/Studienarbeiten Prof. Tschöke, Mitarbeiter

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5. Forschung 5.1 Forschungsprofil Lehrstuhl Kolbenmaschinen (Verbrennungsmotoren) • Ottomotoren

Direkteinspritzung Saugrohreinspritzung Gemischbildung Zündsysteme Akustik

• Dieselmotoren

Hochdruckeinspritzsysteme Gemischbildung Rußpartikel Partikelfilter und Regeneration Akustik

• Alternative Motorkraftstoffe

Biodiesel, Bioethanol Pflanzenöle für Dieselmotoren Gas to Liquid

• Berechnung und Simulation

Thermodynamische Analyse der Energieumwandlung Strömungsvorgänge bei Gemischbildung und Verbrennung Simulation der Einspritzhydraulik Programm FIRE® Programm PROMO® Programm AMESIM®

• Pumpen und Kompressoren

Auslegung Pumpenkonzeptionen für Diesel- und Benzineinspritzsysteme

• Abgasmesstechnik

Gas- und partikelförmige Abgaskomponenten Größenverteilung und 3D-Darstellung von Partikeln (Bild-Triangulation, Photog-

rammetrie) • Akustische Messtechnik

Luft- und Körperschallanalysen Modal- und Bewegungsformanalysen Schallquellenlokalisierung

• Sondermesstechnik

Strömungsprüfstand Einspritzverlaufsindikator Einspritzmengenindikator Einspritzprüfbank

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5.2 Ausgewählte Forschungsprojekte Projektleiter: Dr.-Ing. Wilfried Henze Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Hans Schapitz Förderer: Industrie; 01.08.2007 - 31.12.2007 Strukturdämpfung Im Rahmen des Projektes werden Körper- und Luftschallmessungen zum Schwingungsver-halten und zur Schallabstrahlung von Dieselmotoren durchgeführt. Es erfolgen Untersuchun-gen der akustischen Eigenschaften von Zylinderkurbelgehäusen und spezieller Geräusch-probleme von Zahnriemen. An verschiedenen Zylinderkurbelgehäusen werden unter Berück-sichtigung der Struktureigenschaften das Schallübertragungs- und Schallabstrahlungsverhal-ten messtechnisch analysiert. Am Beispiel eines Zahnriemen-Störgeräusches erfolgen Un-tersuchungen zur Schallquellenlokalisierung und -analyse einschließlich der Geräuschanre-gung und -übertragung. Die Machbarkeit verschiedener Geräuschminderungsmaßnahmen wird geprüft. Projektleiter: Dr.-Ing. Lothar Schulze Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. János Kerékgyártó Förderer: Industrie; 01.03.2005 - 28.02.2007 Untersuchung des Einspritzverlaufs durch Simulation und Experiment II Bei den Dieseleinspritzsystemen ist das Wissen über den genauen Verlauf der Einspritzung über der Zeit sehr wichtig. Diese Kenntnis ermöglicht eine Anpassung des Einspritzverlaufs z. B. zur Reduzierung der Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs und zur Erhöhung der Leistung. Der Einspritzverlauf ist u. a. mit entsprechenden Einrichtungen messbar. Es wurde eine Laborvorrichtung entwickelt, mit der die wichtigen Parameter eines Einspritzverlaufs bestimmt werden können. Für die Untersuchung werden Simulationsmodelle für die Mess-einrichtungen generiert, um eine Verifikation mit den Messergebnissen durchführen zu kön-nen. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Projektbearbeiter: Dr.-Ing. Hans-Ulrich Franke, Dipl.-Ing. Gunter Braungarten Förderer: Industrie; 15.11.2007 - 15.08.2008 Ölverdünnung bei Betrieb eines Pkw-Dieselmotors mit Mischkraftstoff B10 Mit einer Erhöhung des RME-Anteils auf 10 % (B10) sind Unsicherheiten hinsichtlich eines störungsfreien Dauerbetriebs der Pkw-Dieselmotoren verbunden. Es ist bekannt, dass im verdünnten Motoröl eines Dieselmotors bei Betrieb mit Mischkraftstoff DK-RME ein höherer RME-Anteil gegenüber dem DK-Anteil nachweisbar ist. Bei Verwendung des Mischkraftstoffs B10 (10 % RME, 90 % DK) in Pkw-Dieselmotoren mit Dieselpartikelfiltern werden in Folge der für die Regeneration erforderlichen "späten Nacheinspritzphase" Kraftstoffanteile im rei-nen Motoröl vorgefunden, wobei der RME-Anteil überwiegt. Allgemein wird angenommen, dass die niedriger siedenden Kohlenwasserstoffe des Dieselkraftstoffs verdampfen, während die RME-Anteile im Motoröl verbleiben und sich dadurch anreichern. Das lässt sich jedoch nicht mit den unterschiedlichen Siedekurven der beiden Kraftstoffkomponenten erklären.

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Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Projektbearbeiter: Dr.-Ing. Wilfried Henze Kooperationen: Institut für Mechanik, Lehrstuhl Numerische Mechanik, Institut für Mobile Systeme, Lehrstuhl Mechatronik Förderer: EU; 01.09.2007 - 31.08.2011 Aktive und passive Schwingungs- und Schallreduktion an Pkw-Komponenten - COMO B2 Akustik Mit dem Teilprojekt wird ein wissenschaftlicher Beitrag zur Weiterentwicklung von numeri-schen und experimentellen Methoden der Produktentwicklung auf dem Gebiet der Schwin-gungs- und Geräuschreduktion von PKW Komponenten (Motoren, Karosserie, Einbauteile) geleistet. Ziel dieses interdisziplinären Teilprojektes ist die experimentelle Begleitung der in weiteren Teilprojekten konzipierten Methoden zur Reduktion der Geräuschabstrahlung und Körperschallübertragung. Neben der Planung und Realisierung geeigneter Versuchsaufbau-ten werden zur Verifizierung der Modelle und Bewertung der applizierten Maßnahmen Mess-programme aufgestellt, durchgeführt und ausgewertet. Dabei werden für die akustischen Untersuchungen auch neuartige Methoden der Schallquellenlokalisierung und Signalanalyse erprobt.

Prüfstandsaufbau zur Schallquellenlokalisierung

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Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Martin Hese Förderer: DFG; 01.11.2006 - 31.10.2008 Analyse des Entflammungsverhaltens von ottomotorischem Modellkraftstoff bei Ladungsschichtung Um zukünftigen ottomotorischen Anforderungen gerecht zu werden, bietet derzeit die Ben-zindirekteinspritzung, mit der eine Ladungsschichtung ermöglicht wird, ein erfolgverspre-chendes Potenzial. Insbesondere durch eine einspritzstrahlbedingte Gemischaufbereitung wird es möglich, im Brennraum ein nur lokal vorhandenes Kraftstoff-Luftgemisch zu erzeu-gen und thermodynamisch effizienter in Wärmeenergie umzusetzen. Mit der erhöhten Dynamik, die ein derartiges Verfahren voraussetzt, steigen auch die Ansprüche an Einspritz- und Zündsysteme sowie an die zeitgerechte Ansteuerung dieser Komponenten. Zielsetzung des Projektes ist daher eine systematische Analyse der physikalischen Prozesse von Ge-mischbildung und Entflammung unter den Bedingungen der strahlgeführten Benzindirektein-spritzung. Dazu werden neben grundlegenden Verbrennungsuntersuchungen, die an einem 1- Zylinder-Basistriebwerk erfolgen, auch optische Versuche in einer Druckkammer durchge-führt (ISUT).

Versuchsaufbau 1-Zylinder-Basistriebwerk

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Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Projektbearbeiter: Dr.-Ing. Hans-Ulrich Franke Förderer: Industrie; 01.09.2006 - 28.02.2007 Bewertung des Einflusses verschiedener Kraftstoffe und Motoröle auf die Partikele-mission In dem Projekt ist der Einfluss von 9 Kraftstoffen und 3 Motorölen auf die Partikelemission zu bewerten. Die Untersuchungen werden an einem Vierzylinder-Dieselmotor mit Common-Rail-Einspritzung durchgeführt. Zielsetzung ist die Untersuchung der Änderung der Partikel-eigenschaften bei Ölzumischung. Bei den Untersuchungen werden die Gesamtkonzentration und Größenverteilung mit 10-stufigen Berner-Niederdruck-Impaktoren mit nachgeschaltetem Filter, die Partikelanzahl und -größenverteilung mit dem Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) und die morphologische Struktur der Partikeln und Agglomerate mit dem Morpholo-gischen Partikelmess-System (MPMS) ermittelt . Weiterhin werden die limitierten Abgas-komponenten mit dem Combustion Emission Bench-Mess-Systeme (CEB II) und die Ruß-konzentration mit dem Smoke Meter Typ 415 S bestimmt.

Messrohr mit 4 Sensoren und Temperaturmessung

Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Bernd Naumann, Dipl.-Ing.(FH) Lars Hartkopf Förderer: Industrie; 01.04.2007 - 30.09.2008 Experimentelle und theoretische Untersuchung eines innendruckverstärkten Common-Rail-Injektors Beim Betrieb eines Verbrennungsmotors werden oft Lastbereiche in der oberen und unteren Teillast durchfahren, bei denen zur Reduzierung der Antriebsleistung des CR-Diesel-Einspritzsystems dieses mit vermindertem Raildruck betrieben werden kann. Dabei muss zur Erreichung maximaler Einspritzdrücke bei Volllast der Kraftstoff im Injektor zusätzlich mit Hilfe eines Plungerkolbens komprimiert werden. Ziel des Projektes ist es, einen Prototypen-Injektor mit zwei Aktoren zu entwickeln. Zur Auslegung und Optimierung wichtiger Systempa-rameter, wie z. B. Leitungsdurchmesser bzw. Leitungslängen und Behältervolumen sowie für die Berechnung der Bewegungsverhältnisse der Düsennadel bei verschiedenen Betriebs-punkten werden hydraulische 1-D-Simulationsrechnungen genutzt. Die 3D-CFD-Simulation wird zur Optimierung der Umströmung von Bauteilen (Ventilssitze) und zur Ermittlung und Optimierung des Leckageverhaltens von Dichtflächen verwendet.

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Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Dennis Backofen, Dipl.-Phys. Marco Adam Kooperationen: Institut f. Strömungstechnik u. Thermodynamik, Lehrstuhl Thermodynamik Förderer: EU; 01.09.2007 - 31.08.2011 Extreme Hochdruckeinspritzung alternativer Kraftstoffe - COMO A1 Motorische Unter-suchungen Mit dem Projekt sollen die Vorteile eines extrem hohen Einspritzdruckes (feinere Zerstäu-bung und damit bessere Gemischbildung, Verringerung der Partikelemission und des Ver-brauchs, Leistungssteigerung) und die Vorteile der Verwendung alternativer Kraftstoffe (Emissionsreduzierung, optimale Verbrennung, nutzbar für zukünftige Brennverfahren und Unabhängigkeit von Erdöl) miteinander verknüpft und für zukünftige Motorenkonzepte nach dem Dieselverfahren genutzt werden. Dabei wird das Projekt in zwei zeitlich aufeinander folgende Arbeitsbereiche aufgeteilt. Im Grundlagenbereich wird mit Hilfe einer Einspritzkam-mer und der dazugehörigen Messtechnik die Spraycharakteristik bei der Einspritzung alter-nativer Kraftstoffe unter extremem Druck erfasst und bewertet. Eine weitere Aufgabe im Grundlagenbereich besteht im Auffinden notwendiger Zusammenhänge zur Anpassung der Spritzlochgeometrie der Einspritzdüse an das hohe Druckniveau in Verbindung mit dem je-weiligen Kraftstoff.

Hochduckanlage mit Prüfkabine

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Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Ulrich Patze Förderer: Industrie; 01.02.2007 - 31.12.2007 Untersuchung an Zündkerzen Unter besonderen Betriebsbedingungen und in Verbindung mit neuen Diesel-Brennverfahren kann eine Fremdzündung des Diesel-Luft-Gemisches in einem Verbrennungsmotor sinnvoll sein. Hierzu wird die Fremdzündung mit einer Funkenzündung untersucht. Im ersten Teil des Projektes wird eine Versuchseinrichtung für die Untersuchung des Funkenüberschlags unter dieselmotorischen Verdichtungsbedingungen projektiert. Untersucht werden Versuchszünd-kerzen mit unterschiedlichen Konstruktionsmerkmalen in einer Druckkammer, die so ausge-legt ist, dass bei Raumtemperatur im Inneren ein Gasdruck eingestellt werden kann, der der Gasdichte des realen Gaszustandes am Verdichtungsende des Arbeitstaktes eines Diesel-motors entspricht. Durch zwei Quarzglasfenster kann der Spannungsdurchschlag mit einer ICCD-Kamera aufgenommen werden. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Quoc Phong Le Förderer: Sonstige; 01.06.2003 - 31.12.2007 Untersuchungen zum Einfluss der Abgasrückführung (AGR) auf die Parameter eines NKW-Motors bei Betrieb mit Biokraftstoffen An einem NKW-Motor wird in 5 stationären Betriebspunkten der Einfluss von AGR-Rate, AGR-Temperatur und Einspritzzeitpunkt auf die thermodynamischen Kenngrößen und die Abgasemissionen untersucht. Der Motor wurde mit äußerer AGR und AGR-Kühlung ausge-rüstet und soll mit unterschiedlichen Kraftstoffmischungen betrieben werden. Durch die Un-tersuchungen sollen Erkenntnisse über den Einfluss alternativer Kraftstoffe auf die Motor-kenndaten von Dieselmotoren gewonnen werden. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Projektbearbeiter: Dipl.-Phys. Marco Adam Förderer: Industrie; 01.12.2006 - 31.03.2007 Weiterentwicklung eines Plexiglasfensters für optische Untersuchungen an einem Common-Rail-Injektor Um bestimmte Vorgänge im Innern eines betriebenen Common-Rail-Injektors zu messen, ist ein entsprechender optischer Zugang erforderlich. Dieser optische Zugang muss während der experimentellen Untersuchungen druckstabil und von angemessener optischer Reinheit sein. Darüber hinaus muss die Dichtheit gegenüber dem Prüföl gewährleistet werden, um exakte Messergebnisse sicherzustellen. Mittels Laservibrometer ist es dann möglich, innere Vorgänge im Injektor zu untersuchen. Im Mittelpunkt steht hierbei die Messung der lateralen Bewegung einer Ventilnadel.

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6. Veranstaltungen 6. 1. ATZ/MTZ-Konferenz Akustik 2007 – 5. Magdeburger Symposium Etwa 90 Fachleute aus dem In- und Ausland trafen sich am 13. und 14. Juni 2007 im Rats-waage-Hotel zum 5. Magdeburger Symposium „Motor- und Aggregate-Akustik“, das vom Vieweg-Technology-Forum unter Mitwirkung des Lehrstuhles Kolbenmaschinen der Otto-von-Guericke-Universität veranstaltet wurde. Im Mittelpunkt des Symposiums standen die weitere Reduzierung des Außengeräuschpegels von Kraftfahrzeugen und die zunehmenden Käuferansprüche hinsichtlich Schwingungs- und Geräuschkomfort im Innenraum von Fahr-zeugen. Über die neuesten technischen Entwicklungen für die Fahrzeugakustik informierten insge-samt 21 thematisch in sechs Sektionen aufgeteilte Fachvorträge. Hochrangige Vertreter namhafter Automobilhersteller, Zulieferer, Institute und Hochschulen berichteten über aktuel-le Lösungen und zukünftige Aufgabenstellungen. Sowohl innovative Produkte als auch fort-schrittliche Mess- und Berechnungsverfahren wurden vorgestellt. In einer tagungsbegleitenden Fachausstellung präsentierten Firmen ihre neuesten Produkte und standen für die Fortsetzung der Diskussion an Praxisbeispielen zur Verfügung. Der Lehrstuhl Kolbenmaschinen der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg berichtete in einem gemeinsamen Vortrag mit der Volkswagen AG Wolfsburg über die Analyse motor-akustischer Phänomene mit modernen Messverfahren.

Die Teilnehmer während der Konferenz und beim geselligen Ausklang

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6.2. Kolloquien im Rahmen der Vortragsreihe „Fahrzeug- und Motoren-konzepte“(gemeinsame Veranstaltung mit dem VDI, Bezirksverein Magdeburg, Arbeitskreis Fahrzeug- und Verkehrstechnik):

Termin Thema Referent Teilnehmer

11. Januar Gasmotoren als Schiffsantriebe Dr. Hinrich Mohr, AVL List GmbH Beckdorf-Nindorf

40

08. Februar Automatisches Fahren im Grenzbereich

Berndhard Müller-Beßler, Volkswagen AG

50

08. März Neue Brennverfahren für Otto-motoren und deren Anforde-rungen an das Steuergerät

Dr. Wolfram Gottschalk, IAV Gifhorn

35

11. Oktober Von der Serie zum Rennsport zur Serie

Dr. Bernd Georgi, Volkswagen AG

35

08. November Diesel-Hybrid der bessere Au-tomobil-Antriebsstrang

Oliver Predelli, IAV Gifhorn

55

13. Dezember Kollmatik, ein innovativer Kur-beltrieb

Eduard Koll 40

6.3. Kolloquien im Rahmen des „Forschungsseminars“ (hochschul-

öffentliche Veranstaltung):

Datum Referent Thema 25. Januar Herr Dr. W. Henze Schallquellenlokalisierung mit Mikrofonarrys

08. Februar Herr DI E. Bunsen Ein variables Ventiltriebssystem an einem Otto-motor mit Benzindirekteinspritzung – Verbrauchs-potentiale durch Einlassventilhub- und Steuerzei-tenvariation

15. Februar Herr DI J. Kerekgyarto Untersuchung des EVI durch Simulation und Ex-periment

22. März Herr DI L. Hartkopf 3D - Verbrennungssimulation

26. April Herr DI D. Backofen Herr DI A. Boese

Vorstellung Automotive und Teilprojekt extreme Hochdruckeinspritzung

03. Mai Herr DI H. Haberland Empfindlichkeitsanalyse an einem Common-Rail-Einspritzsystem (Probevortrag zur Dissertation)

14. Juni Herr DP M. Adam Untersuchungen an Magnetventilen(DMV 25) für Common Rail Injektoren

05. Juli Herr DI U. Patze Untersuchung der Funkenzündung in einer Druck-kammer

10. Oktober Herr DI F. Raab Probevortrag Dissertation F. Raab

15. November Herr DI. A. Boese Forschungsschwerpunkt: „Automotive“

21. November Herr DI O. Levchenko Vereinfachte Modellierung eines automatischen Systems mit vielen hydraulischen Antrieben

06. Dezember Herr DI B. Naumann 1D-Simulation eines Hochdruck-Injektors

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7. Kontakt zu wissenschaftlichen Einrichtungen

• SAE (Society of Automotive Engineers) Detroit (USA)

• Jiangsu-Universität (China)

• ETH Zürich (CH)

• Labor für Festkörperphysik Labor für Verbrennungsmotoren und Verbrennungstechnik

• Kettering University, Flint, Michigan (USA)

• TU Brno (CZ) Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrzeuge

• Bundes-Forschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) Braunschweig Institut für Biosystemtechnik

• Fachhochschule Aargau (CH) für Technik, Wirtschaft und Gestaltung

• Fachhochschule Braunschweig / Wolfenbüttel Institut für Kolben- und Strömungsmaschinen, Fahrzeug- und Wärmetechnik

• Fachhochschule Coburg Fachbereich Physikalische Technik / Allgemeinwissenschaften Institut für Biosystemtechnik

• Fachhochschule Harz

8. Veröffentlichungen und Vorträge

1. Haberland, Heiner; Schulze, Lothar; Tschöke, Helmut

Empfindlichkeitsanalyse an einem Common-Rail-Einspritzsystem Tagung DoE in der Motorenentwicklung – Tagungsband Berlin 10.-11. Mai 2007

2. Tschöke, Helmut; Braungarten, Gunter; Franke, Hans-Ulrich

Dieselmischkraftstoffe mit Bioethanol und Biodiesel – Emissionen, Leistung und Verbrauch CTI-Fachkonferenz – Tagungsband, München 26.-27. Juni 2007

3. Le, Quoq Phong.; Tschöke, Helmut; Hieber, Detlef; Schulze, Lothar; Heinze, Hanns-

Erhard; Franke, Hans-Ulrich Influences of EGR and Alternative Fuels on Thermodynamic and Emission Parameters of Heavy-Duty Engine 6. Internationales Kolloquium Fuels – Tagungsband Ostfildern 10. -11. Januar 2007

4. Tschöke, Helmut; Backofen, Dennis

Alternative Kraftstoffe – Auswirkungen auf den Motorbetrieb ATZ/MTZ-Konferenz – Motor – Tagungsband Hamburg 14. -15.November 2007

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5. Tschöke, Helmut; Heinze, Hanns-Ehrhard Handbuch Dieselmotoren, 3. Auflage (Abschn. 5.1 und 4.2) (Mollenhauer/Tschöke Hrsg.) Springer Verlag Berlin, 2007

6. Henze, Wilfried; Liesegang, Maik

Lokalisierung kohärenter und nichtkohärenter Schallquellen mit akustischer Nah-feldholographie und Beamforming 30. Jahrestagung der Akustik DAGA 2007-12-11 – Tagungsband Stuttgart, 19.-22. März 2007

7. Henze, W.; Liesegang, Maik; Oppermann, Norbert; Röpke, Peter

Analyse motorakustischer Phänomene mit modernen Messverfahren ATZ/MTZ-Konferenz – Akustik 2007-12-11 – Tagungsband Magdeburg, 13. u. 14. Juni 2007

8. Henze, Wilfried

Lokalisierung und Analyse von Geräuschemissionen an einem Verbrennungsmotor 8. Magdeburger Maschinenbau-Tage & 7. MAHREG Innovationsforum – Tagungsband Magdeburg, 10.-11. Oktober 2007, Seite 284-292

9. Tschöke, Helmut

Der Forschungsschwerpunkt Automotive in Sachsen-Anhalt 8. Magdeburger Maschinenbau-Tage & 7. MAHREG Innovationsforum – Tagungsband Magdeburg, 10.-11. Oktober 2007, Seite 9-15

10. Franke, Hans-Ulrich; Braungarten, Gunter; Tschöke, Helmut

Einfluss alternativer Kraftstoffe auf die Abgasmission eines Pkw-Dieselmotors 8. Magdeburger Maschinenbau-Tage & 7. MAHREG Innovationsforum – Tagungsband Magdeburg, 10.-11. Oktober 2007, Seite 16-33

11. Tschöke,Helmut; Backofen, Dennis

CO2-Reduktionspotenzial im Automobilbereich 8. Magdeburger Maschinenbau-Tage & 7. MAHREG Innovationsforum – Tagungsband Magdeburg, 10.-11. Oktober 2007, Seite 34-42

12. Kilic, Ahmet; Tschöke, Helmut; Schulze, Lothar

Einflüsse der Düsengeometrie auf die Einspritzmenge 8. Magdeburger Maschinenbau-Tage & 7. MAHREG Innovationsforum – Tagungsband Magdeburg, 10.-11. Oktober 2007, Seite 293-299

13. Mollenhauer, Klaus; Tschöke, Helmut (Hrsg.)

Handbuch Dieselmotoren 3., neu bearbeitete Auflage, Springer Verlag Berlin 2007

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9. Examensarbeiten Studienarbeiten 2007 1. Birkigt, Andreas

Untersuchung eines Common-Rail-Diesel-Einspritzsystems der dritten Generation (CRI3) mittels Experiment und Simulation – Studienarbeit, 02.04.2007

2. Ludwig, Kay Untersuchung der Möglichkeiten von Druckwellenreduktionen in einem Common Rail System der dritten Generation (CRI3) mittels Simulation und Experiment – Studienarbeit, 31.07.2007

3. Pinkert, Fabian Programmierung eines synchronen Schaltwerkes für die Systemsimulation -

Diplomarbeiten 2007 1. Kluck, Christoph

Potenzialabschätzung einer an zweireihige Mehrlochdüsen angepassten Brenn-raumgeometrie, am PKW-Einzylinderdieselmotor mit Common-Rail-Einspritzsystem – Diplomarbeit, 08.02.2007

2. Kosch, Mathias

Ladungswechselsimulation für einen abgasturboaufgeladenen Ottomotor mit Ben-zindirekteinspritzung – Diplomarbeit, 18.04.2007

3. Hirschelmann, Stefan

Untersuchung eines im CAI-Mode betriebenen seriennahen aufgeladenen Ottomo-tors – Diplomarbeit, 16.05.2007

4. Kellner, Stephan

Experimentelle Untersuchungen zur internen Abgasrückführung an einem Einzy-linder-Forschungsmotor mit vollvariablem elektronischen Ventiltrieb Diplomarbeit, 16.05.2007

5. Risse, Thomas

Untersuchung der Verbesserungspotentiale einer stetigen Zylinderdruckmessung im Bezug auf Funktions- und Kostenoptimierung der Überwachung und Regelung von 4-Takt Großdieselmotoren – Diplomarbeit, 05.09.2007

6. Birkigt, Andreas Parameteroptimierung bei kalten Ansauglufttemperaturen eines aufgeladenen Ot-tomotors mit Direkteinspritzung – Diplomarbeit, 23.10.2007

7. Bach, Felix Development of an exhaust temperature management strategy through engine simulation and dynamometer testing – Diplomarbeit, 13.12.2007

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10. Dissertationen

1. Haberland, Heiner Empfindlichkeitsanalyse an einem Common-Rail-Einspritzsystem Dissertation, 23.05.2007

2. Raab, Frank Untersuchungen zur Reduzierung von Kohlenwasserstoff-Emissionen im Kalt start von Ottomotoren mit Saugrohreinspritzung Dissertation, 12.10.2007

3. Le, Quoc Phong Influences of Alternative Fuels and EGR on Thermodynamic Parameters and Emissions of Heavy-Duty Engine Dissertation, 13.12.2007

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Gliederung

Lehrstuhl Mechatronik

1. Personal

2. Funktionen und Mitgliedschaften

3. Chronik

4. Lehre

5. Forschung

6. Veranstaltungen

7. Kontakte zu wissenschaftlichen Einrichtungen

8. Veröffentlichungen und Vorträge

9. Examensarbeiten

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1. Personal

Geschäftsführender Leiter:

Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke

Vorstand:

Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschöke Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Dr.-Ing. Lothar Schulze Dipl.-Ing. Ulrich Patze Gerd Bodenstein

Lehrstuhl Mechatronik: Hochschullehrer:

Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper

Wissenschaftliche Mitarbeiter (Haushalt):

Dr.-Ing. Hans-Georg Baldauf Dr.-Ing. Gunnar Gnad Dr.-Ing. Wolfgang Heinemann Dr.-Ing. Joachim Schröder Dr.-Ing. Norbert Weist Dr.-Ing. Olaf Petzold

Sekretariat / Verwaltung: (Haushalt)

Frauke Heiduk Angela Dörge Manuela Rudolph

Technische Mitarbeiter:

Stephan Czachurski Peter Hänichen Uwe Kuske Christian Stitz (Lehrling) Damian Warnke (Lehrling)

Drittmittelbeschäftigte:

Dr.-Ing. Muhammed Abed Al Wahab Dipl.-Ing. Frank Bärecke Dipl.-Ing. Shaowen Chen Dipl.-Ing. Stephan Schmidt Dipl.-Ing. Steffen Toscher Dr.-Ing. Dmitri Vlasenko Dipl.-Ing. Martin Zornemann

Doktorandenstipendiaten:

Dipl.-Ing. Yevgeniy Chumachenko Dipl.-Ing. Gennadi Sintotskiy

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2. Funktionen und Mitgliedschaften

• Prof. Kasper - Gutachter DFG - Mitglied des Senatsausschusses für Angelegenheiten der SFBs der DFG - Gutachter ASIIN - Studienfachberater Mechatronik - Mitglied der acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften - Mitglied der Sächsischen Akademie der Wissenschaften - Mitglied VDI - Mitglied IEEE

• Dr. Baldauf

- Juror bei Jugend forscht

• Dr. Schröder - Mitglied in der Wahlkommission der Fakultät Maschinenbau - stellvertretender Vorsitzender im Vorstand des Magdeburger Maschinen-

bau e.V.

• Dr. Heinemann - Senatsmitglied - Senatskommission Geräte und EDV - FMB Werkstattrat

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3. Chronologie ausgewählter Aktivitäten 2007

Lehrstuhl Mechatronik

Datum Aktivität

10.05.2007 „Tag der offenen Universitätstür“ (Besichtigung der Halle und des Institutes, Beratungsgespräche)

23.05. – 24.05.2007 Vortrag – Tagung - Adaptronic Congress 2007, Göttingen Dipl.-Ing. Zornemann

25. 06. – 28.06.2007 Vortrag – Tagung - Multibody Dynamics 2007 - Thematic Confe-rence on Advances in Computational Multibody Dynamics – Milano, Italy Dr. Vlasenko

16.-20. July 2007; Vortrag – Tagung 6th International Congress on Industrial and Applied Mathematics; iciam 07; Zürich, Switzerland

Dr. Vlasenko

09. 09. – 12. 09.2007 Vortrag – Tagung - EUROCON 2007 - the International Confe-rence on Computer as a Tool / Warschau

Dr. Gnad

04. 09. – 07.09.2007 Vortrag – ASME International Design Engineering Technical Con-ferences and Computers and Information in Engineering Confe-rence, Las Vegas, USA

Dr. Vlasenko

10. 09. – 13. 09. 2007 Vortrag - Tagung EUROSIM 2007 / University of Ljubljana 6th

EUROSIM Congress on Modelling and Simulation

Prof. Kasper

Oktober 2007 Projekt 300 – Weiterbildung Chinesen

10. 10. - 11.10. 2007 8. Magdeburger Maschinenbau-Tage & 7. MAHREG Innovationsforum

AUTOMOTIVE – Impulse für den Maschinenbau

27.11.– 29. 11. 2007 Vortrag - The 2007 International Conference on Computer Engi-neering & Systems – (ICCES’07) / Cairo / Egypt

Dipl.-Ing. Toscher

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4. Lehre Lehrveranstaltungen – Sommersemester 2007

Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Informationsverarbeitung mechatronischer Systeme I

2 2 Prof. Kasper, Dr. Heinemann

Inhalt: Eine steigende Zahl moderner Produkte ist gekennzeichnet durch das effiziente Zusammenwirken von mechanischen, elektronischen und informationsverarbei-tenden Komponenten. Beispiele hierfür gibt es z. B. im Bereich der Automobil-technik, der Produktionstechnik, der Antriebstechnik und bei Konsumgütern. Die erfolgreiche Entwicklung dieser sogenannten mechatronischen Systeme erfordert eine neue Arbeitsweise des Ingenieurs. Neben dem Verständnis der Funktion der Einzelkomponenten spielt ihre Integration in Produkte zur Darstellung neuer Funk-tionen eine immer wichtigere Rolle. In dieser weiterführenden Veranstaltung wer-den die wichtigsten Verfahren zum Entwurf mechatronischer Systeme vorgestellt. Ausgehend von einem Grobentwurf wird ein systematischer Entwurfsprozeß be-schrieben, der die gemeinsame Auslegung mechanischer, elektrischer und infor-mationsverarbeitender Komponenten ermöglicht. Alle Entwurfsschritte und -verfahren werden am Beispiel eines elektromechanischen Positioniersystems an-schaulich erläutert. Die Lehrveranstaltung wird in den Studiengängen Maschinen-bau und Mechatronik angeboten (6. Semester). Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Systemoptimierung 2 2 Prof. Kasper,

Dipl.-Ing. Schmidt Inhalt: Ständig wachsende Anforderungen an die Funktionen, die Qualität und die Kosten verlangen eine veränderte Vorgehensweise bei der Entwicklung moderner Produk-te. Die Optimierung bestimmter Produkteigenschaften auf der Basis mathemati-scher Modelle in einer frühen Phase der Produktentwicklung bietet die Möglichkeit besser abgestimmte Produkte in kurzer Zeit und mit geringerem Risiko zu entwi-ckeln. Die Veranstaltung bietet einen Überblick über die gebräuchlichsten Verfah-ren der numerischen Optimierung. Behandelt werden lineare, quadratische und nichtlineare Probleme, optimale Steuerungen und Regelungen sowie adaptive und lernende Systeme. Neben einem Grundverständnis für die mathematischen Grund-lagen stehen Anwendungen auf unterschiedliche Entwicklung- und Entwurfsprob-lem im Vordergrund.

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Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Mechatronik II 2 2 Prof. Kasper,

Dr. Baldauf Inhalt: Eine steigende Zahl moderner Produkte ist gekennzeichnet durch das effiziente Zusammenwirken von mechanischen, elektronischen und informationsverarbei-tenden Komponenten. Beispiele hierfür gibt es im Bereich der Automobil-, der Produktions- und der Antriebstechnik, der Robotik sowie bei Konsumgütern. Die erfolgreiche Entwicklung dieser mechatronischen Systeme erfordert eine neue Arbeitsweise des Ingenieurs. Neben dem Verständnis der Funktion der Einzelkom-ponenten spielt ihre Integration in Produkte zur Darstellung neuer Funktionen eine immer wichtigere Rolle. In dieser weiterführenden Veranstaltung werden die wich-tigsten Verfahren zum Entwurf mechatronischer Systeme vorgestellt. Ausgehend von einem Grobentwurf wird ein systematischer Entwurfsprozess beschrieben, der die gemeinsame Auslegung mechanischer, elektrischer und informationsverarbei-tender Komponenten ermöglicht. Alle Entwurfsschritte und -verfahren werden am Beispiel eines elektromechanischen Positioniersystems anschaulich erläutert. Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Mechanismen und Getriebetechnik

2 Dr. Weist

Inhalt: Grundbegriffe und Anwendungsgebiete der Mechanismentechnik, Getriebesyste-matik – Getriebeaufbau,Getriebeanalyse und Getriebesynthese. Behandlung der Umlaufrädergetriebe (URG), Anwendung des Kutzbachplanes. Behandlung der Verstellgetriebe (VSG),Übergang vom Stufengetriebe zum stufenlosen VSG, gleich-förmige und ungleichförmige Bewegungsübertragung. Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Hydraulik und Pneumatik

2 2 Dr. Schröder

Inhalt: Historische Entwicklung und Einordnung in die Hydrostatik, Berechnungsgrund-lagen, das Druckübertragungsmittel (Fluid) und seine Hauptparameter, hydro- und pneumostatische Pumpen, Motoren und Getriebe, Ventiltechnik, Speicher, Zube-hör, Steuerungen und Regelungen, Schaltungstechnik, Anwendungen, Berech-nungsaufgaben und Übungsbeispiele. Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Fluidische Antriebstechnik

2 2 Dr. Schröder

Inhalt: Grundlagen der Antriebstechnik, Strukturen von Antriebssystemen, mechanische Antriebsbaugruppen, Auswahlkriterien für Kraftmaschinen, Getriebe und Kupp-lungen, Hydrostatik, Berechnungsgrundlagen, das Druckübertragungsmittel, hyd-rostatische Pumpen und Motoren, Ventiltechnik der Hydraulik, Grundschaltungen, ausgewählte Berechnungs- und Übungsbeispiele.

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Lehrveranstaltungen Wintersemester 2007/2008 Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Hydraulik und Pneumatik

2 2 Dr. Schröder

Inhalt: Historische Entwicklung und Einordnung in die Hydrostatik, Berechnungsgrund-lagen, das Druckübertragungsmittel (Fluid) und seine Hauptparameter, hydro- und pneumostatische Pumpen, Motoren und Getriebe, Ventiltechnik, Speicher, Zube-hör, Steuerungen und Regelungen, Schaltungstechnik, Anwendungen, Berech-nungsaufgaben und Übungsbeispiele. Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Fluidische Antriebstechnik

2 2 Dr. Schröder

Inhalt: Grundlagen der Antriebstechnik, Strukturen von Antriebssystemen, mechanische Antriebsbaugruppen, Auswahlkriterien für Kraftmaschinen, Getriebe und Kupp-lungen, Hydrostatik, Berechnungsgrundlagen, das Druckübertragungsmittel, hyd-rostatische Pumpen und Motoren, Ventiltechnik der Hydraulik, Grundschaltungen, ausgewählte Berechnungs- und Übungsbeispiele. Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Informationsverarbeitung mechatronischer Systeme II

2 2 Prof. Kasper, Dr. Heinemann

Inhalt: Eingebettete Systeme verlangen Hard- und Software-Architekturen, die eng aufei-nander abgestimmt, anwendungsspezifische Forderungen im Bereich der Echtzeit-fähigkeit, der Rechen-, I/O- und Kommunikationsleistung erfüllen. Heute verfügba-re Hardware-Architekturen werden exemplarisch anhand bekannter 8-, 16- und 32-Bit Mikrocontroller (8051, 80C166 und TriCore) erläutert und die Entwicklungsten-denzen aufgezeigt. Moderne Implementierungstechnologien auf der Basis prog-rammierbarer Logikbausteine werden behandelt, und ein Ausblick auf zukünftige rekonfigurierbare Rechensysteme gegeben. Zur Software-Entwicklung im Bereich eingebetteter Systeme kommen heute grafische Tools zum Einsatz. Am Beispiel von ASCET/SD werden die Grundlagen signalflussbasierter und objektorientierter Softwarespezifikationswerkzeuge behandelt. Die Anwendung moderner Echtzeit-betriebssysteme wird am Beispiel von Windows/CE (für wiche Echtzeitaufgaben) und ERCOS (für harte Echtzeitaufgaben) aufgezeigt. Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Mechanische Antriebstechnik

2 Dr. Weist

Inhalt: Grundlagen der Antriebstechnik, Strukturen von Antriebssystemen, Hauptbau-gruppen im mechanischen Antriebsstrang, Auswahlkriterien für Kraftmaschinen, Getriebe u. Kupplungen, Berechnungsgrundlagen, Anpassung von Kraftmaschi-nen an Arbeitsmaschinen - ausgewählte Berechnungs- u. Übungsbeispiele.

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Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Mechatronik I 2 2 Prof. Kasper,

Dr. Baldauf Inhalt: Eine steigende Zahl moderner Produkte ist gekennzeichnet durch das effiziente Zusammenwirken von mechanischen, elektronischen und informationsverarbei-tenden Komponenten. Beispiele hierfür gibt es im Bereich der Automobil-, Produk-tions-, und Antriebstechnik, der Robotik sowie bei Konsumgütern. Die erfolgreiche Entwicklung mechatronischer Systeme erfordert eine neue Arbeitsweise des Inge-nieurs. Das reale Verhalten und die Funktion von Komponenten, Baugruppen, Ma-schinen- und Anlagenteilen werden durch Modelle erfasst. Auf der Basis dieser Modelle können Einzelkomponenten optimiert und komplexere Systeme gezielt aufgebaut werden. Die Grundlage der Modellierungstechnik bildet ein Block-schaltbild in dem alle Komponenten und die zwischen ihnen bestehenden Wech-selwirkungen repräsentiert werden. Behandelt werden die Methoden zur Modellie-rung mechanischer, elektrisch/elektronischer und hydraulischer Elemente. Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Mechatronik III 2 2 Prof. Kasper,

Dr. Gnad Inhalt: Leicht integrierbare leistungsfähige Aktoren und Sensoren bestimmen wesentlich die Leistungsmerkmale und damit den Erfolg mechatronischer Produkte. Viele moderne Sensoren und Aktoren stellen hierbei selbst wieder mechatronische Sys-teme dar, da sie mechanische, elektrische und informationstechnische Elemente in sich vereinen. Im Rahmen dieser Vorlesung werden kapazitive und induktive Aktoren und Senso-ren behandelt. Besonderes Augenmerk wird hierbei auf Piezoaktoren und magne-tische Steller gelegt. Der Bogen wird von physikalischen Phänomenen, über den Aufbau der Komponenten bis zur Integration in mechatronische Systeme ge-spannt. Lehrveranstaltung V Ü P Lehrbeauftragter Systemoptimierung 2 2 Prof. Kasper,

Dipl.-Ing. Schmidt Inhalt: Ständig wachsende Anforderungen an die Funktionen, die Qualität und die Kosten verlangen eine veränderte Vorgehensweise bei der Entwicklung moderner Produk-te. Die Optimierung bestimmter Produkteigenschaften auf der Basis mathemati-scher Modelle in einer frühen Phase der Produktentwicklung bietet die Möglichkeit besser abgestimmte Produkte in kurzer Zeit und mit geringerem Risiko zu entwi-ckeln. Die Veranstaltung bietet einen Überblick über die gebräuchlichsten Verfah-ren der numerischen Optimierung. Behandelt werden lineare, quadratische und nichtlineare Probleme, optimale Steuerungen und Regelungen sowie adaptive und lernende Systeme. Neben einem Grundverständnis für die mathematischen Grund-lagen stehen Anwendungen auf unterschiedliche Entwicklung- und Entwurfsprob-lem im Vordergrund.

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5. Forschung 5.1. Forschungsprofil Mechatronik / Hydraulik und Pneumatik • Systematischer Entwurf und Optimierung mechatronischer Systeme

• Komponentenorientierte Modellierung zur Analyse und Synthese komplexer multidiszipli-närer nichtlinearer dynamischer Systeme

• Automatisierte Generierung virtueller Produktmodelle

• Ordnungsreduktionsverfahren für lineare und nichtlineare FE-Modelle mechanischer und fluidischer Komponenten

• Hardware-in-the-Loop Prüftechnik für mechatronische Komponenten und Systeme

• Anwendung mechatronischer Entwurfs- und Produktkonzepte in der Robotik, Fahrzeug- und Medizintechnik

• Einsatz neuer Aktoren, insbesondere Piezoaktoren, in der Antriebs-, Fluid- und Schwin-gungstechnik

• Modellierung des Aktorverhaltens und messtechnische Ermittlung der Modellparameter

• Hocheffiziente digitale elektronische Ansteuerung für Piezoaktoren

• Mikrostrukturierung von Piezokeramiken zur Erzeugung verschiedener Aktorgeometrien

• Entwurf und Realisierung sehr schneller, energieökonomischer Hochleistungs-schaltventile für die Hydraulik und Pneumatik

• Entwicklung integrierter Stellelemente für adaptive mechanische Strukturen und Anwen-dungen zur Schwingungsdämpfung u. a. im Bereich Automotive, z. B. Stoßdämpfer, Mo-torlager

• Entwurf und Realisierung leistungsfähiger Informationsverarbeitungskomponenten für mechatronische Systeme

• Implementierungs- und Softwaretechnologien digitaler Regelungen und Steuerungen unter Berücksichtigung von Laufzeit-, Diskretisierungs- und Quantisierungseffekten

• Implementierung von Signalverarbeitungs-, Steuerungs- und Regelungskomponenten direkt auf Gatterebene mittels FPGAs

• Dynamisch rekonfigurierbare Systeme

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5.2 Ausgewählte Forschungsprojekte Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Förderer: Land (Sachsen-Anhalt); 01.01.2007 - 31.12.2010 Automatische Generierung parametrierbarer VR- Mechatronikmodelle Im Projektbereich C Virtual Engineering ist die Erforschung und Darstellung einer virtuellen Entwicklungsplattform für automotive Komponenten geplant. Im Einzelnen werden in den eng verknüpften Teilprojekten die Modellbildung und Datenreduktion sowie die virtuelle Reality-Visualisierung und die Datenkonsistenzsicherung bearbei-tet. Dieser Projektbereich hat neben der eigenen grundlagenorientierten Forschung eine starke Querschnittsfunktion für die anderen Projektbereiche. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Projektbearbeiter: Dr.-Ing. Joachim Schröder Förderer: Industrie; 01.10.2005 - 30.09.2007 Entwicklung eines Kompaktaggregates mit in den Ventilblock integrierter Hyd-raulikpumpe Im Rahmen des Kooperationsprojektes wurde mit der Zielstellung einer Teile- und Geräteintegration ein kompaktes Hydraulikaggregat, bestehend aus dem Ventilblock mit Einschraubventilen und integrierter außenverzahnter Zahnradpumpe, dem angef-lanschten Unterölelektromotor und dem angebauten Öltank, entwickelt. Die Schwerpunkte gliedern sich in eine Patent- und Literaturrecherche, Varianteners-tellung mit Auswahl der Vorzugsvariante, Entwuf und Konstruktion des Ventilblockes sowie der erforderlichen Sonderbaugruppen und -teile. Nach der Fertigung eines Prototypen werden Erprobungen und Optimierungsarbeiten realisiert, die Funktion nachgewiesen und im Zusammenhang mit einer Diplomarbeit dokumentiert. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Frank Bärecke Förderer: Land (Sachsen-Anhalt); 01.01.2007 - 31.12.2010 Forschungsschwerpunkt Automotive "Integrierte Piezostrukturen für das adap-tive Fahrwerk" Adaptive Federungs- und Dämpfungssysteme, ermöglichen die Anpassung der Fahrwerkabstimmung an Änderungen der Beladung, Temperatur, Verschleiß, Fah-rerpräferenz, Reifenzustand, usw., wodurch eine gleichzeitige Steigerung von Fahr-sicherheit und Fahrkomfort erreichbar wird. Waren diese Systeme aus Kos-tengründen bisher nur bei Oberklassefahrzeugen bekannt, so verspricht die Integra-tion eines Piezoaktors zusammen mit allen für den Betrieb erforderlichen Sensor-, Regel- und Ansteuerelementen direkt in die Struktur des Mengenstellelements einer Luftfeder eine leistungsfähige Lösung auch für den Mittel- und Unterklassemarkt. Ei-ne schnelle Verstellung der Drossel eines Gasfederdämpfers erlaubt neben einer grundsätzlichen Verbesserung der Dämpfercharakteristik auch die Reaktion auf schnellere Ereignisse wie Änderungen des Fahrbahnzustand, plötzliche Fahrmanö-ver usw. Integrierte Piezostrukturen sind innovative, komplexe Funktionskomponenten, in de-nen durch gezielte Kombination von Materialien und Funktionen neuartige Leis-tungsmerkmale implementiert und die Eigenschaften dadurch deutlich optimiert wer-den. Integration bedeutet dabei einerseits die prozesstechnische Verbindung von spezifischen piezoelektrischen Materialien mit passiven Materialien durch Mikro-spritzgussverfahren andererseits die strukturelle Verbindung verschiedener Funkti-onseinheiten durch Oberflächenmontage oder Packaging.

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In der ersten Projektphase soll durch die Integration von Piezoaktoren mit Wegver-größerungssystemen, Drosselelementen sowie Sensorelementen und Komponenten der Mikroelektronik zur Ansteuerung, ein adaptiver Gasfederdämpfer für PKW mit bisher nicht erreichter Leistung realisiert werden. Um den Gasfederdämpfer mög-lichst einfach an das Bordnetz und übergeordnete Regel- und Sicherheitssysteme wie ESP an-binden zu können wird eine Schnittstelle zur kontaktlosen Energie- und Datenübertragung entwickelt und in den Gasfederdämpfer integriert. In der zweiten Projektphase wird auf der dieser Basis ein adaptives Fahrwerk bestehend aus 4 Gasfederdämpfern entwickelt, das alle Freiheitsgrade eines Fahrzeuges berücksich-tigt und damit Fahrkomfort und Fahrsicherheit immer optimal an den jeweiligen Fahr-zustand anpasst. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Projektbearbeiter: Dipl.- Ing. Martin Zornemann Förderer: Land (Sachsen-Anhalt); 01.01.2007 - 31.12.2010 Exzellenzschwerpunkt Automotive "Aktive und passive Schwingungs- und Schallreduktion an PKW Komponenten" Mit dem Projekt soll ein interdisziplinärer wissenschaftlicher Beitrag zur Weiterent-wicklung von numerischen und experimentellen Methoden der Produktentwicklung auf dem Gebiet der Schwingungs- und Geräuschreduktion von PKW-Komponenten (Motoren, Karosserie, Anbauteile) geleistet werden. Der Schwerpunkt der Anwen-dungen liegt auf PKW-Bauteilen, die wesentlich zu Schwingungen und zur Schallab-strahlung von Fahrzeugen beitragen. Die Schwingungs- und Geräuschreduktion von Fahrzeugen ist nicht nur ein Wettbewerbsvorteil für die Automobilindustrie sondern leistet gleichzeitig auch einen wesentlichen Beitrag zum Umweltschutz. Im Projekt sollen sowohl passive Maßnahmen (verbesserte Konstruktion, Einsatz von Dämmstoffen) als auch aktive Maßnahmen (aktive Interfaces, adaptive Beeinflus-sung der Struktur durch strukturkonform integrierte Aktoren, u.ä.) entwickelt, unter-sucht und bewertet werden. Im Blickpunkt stehen zunächst die Motorlager und ein Zylinderkurbelgehäuse einschließlich seiner Anbauteile. Im weiteren Projektverlauf sollen als wichtige Quellen für störende Schallabstrahlungen auch die Fahrzeugka-rosserie und das Armaturenbrett in die Betrachtungen einbezogen werden. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von neuen Konzepten zur aktiven und passiven Schwingungs- und Schallreduktion an PKW-Komponenten und deren Verifikation durch experimentelle Untersuchungen. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Projektbearbeiter: Dr.-Ing. Dmitry Vlasenko Förderer: DFG; 01.04.2006 - 31.03.2008 Komponentenorientierte Modellbildung und Simulation als methodische Grundlage zur Nutzung von Modulkonzepten bei der Entwicklung mechatronischer Systeme Das Ziel des beantragten Forschungsvorhabens besteht in der Erforschung und Entwicklung einer komponentenorientierten Modellierungs- und Simulationsmethodik als zentrales Element eines durchgängigen Entwicklungsprozesses mechatronischer Komponenten, Baugruppen und Systeme. Behandelt werden Kombinationen aus mechanischen Starrkörpermodellen, elektrischen Netzwerken sowie elektromechani-schen Bauteilen und Baugruppen, welche automatisch aus Material-, Geometrie- und anderen Bauteileigenschaften generiert werden und somit direkt bei der Analyse und Synthese mechatronischer Produkte verwendet werden können.

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Die wesentlichen Vorteile dieser neuen Methode sind: 1. Gemeinsame Spezifikationsplattform für mechanische und elektrische Sys-

temteile aus einer Kombination eines um elektrische Bauteile und Baugruppen erweiterten 3D-CAD Systems mit einem elektrischen Schaltplaneditor.

2. Gemeinsame automatisierte Modellgenerierung und Simulation mechanischer, elektrischer und elektromechanischer Systemteile auf Geometrie- und Funkti-onsebene.

3. Sehr effiziente Simulation gekoppelter mechanischer und elektrischer System-teile durch symbolische Vorverarbeitung der Simulationsmodelle auf Kompo-nentenebene und über die gesamte Modellhierarchie hinweg.

4. Streng modulare Methodik, welche austauschbare und wieder verwendbare Komponenten nicht nur für die Spezifikation, sondern auch für die Simulation und den Entwurf nutzt.

Die entwickelten Verfahren werden exemplarisch an zwei streng modular aufgebau-ten Beispielen eines Elektrofahrzeugs und Serviceroboters überprüft. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Projektbearbeiter: Dr.-Ing. M. Abed Al Wahab / Dr.-Ing. W. Heinemann Förderer: DFG; 01.10.2005 - 31.12.2007 Mechatronik handling devices based on piezo-ceramic structures for micro- und nano-applications Projektziel: Entwicklung einer Methodologie und Technologie zur zweckmäßigen Auswahl und Erstellung von leistungsfähigen mechatronic handling devices (MHD), die für den Mikro- und/oder Nanobetrieb geeignet sind. Zu diesem Zweck müssen verschiedene Teilziele erreicht werden, wie z.B. die Entwicklung einer aufgaben-orientierten Methodik sowie Werkzeuge für die Modellierung, Simulation, Design, Steuerung und experimentelle Untersuchung der MHD. Als Basis dienen Antriebs-elemente aus strukturierter Piezokeramik, die in das mechatronische System integ-riert sind. Diese werden zuerst ausgewählt, getestet und dann weiterentwickelt. Bis-her sind zwei Anwendungsbeispiele für die Biomechanik sowie für die Chemie vor-gesehen. Das erste betrifft Zellmanipulationen, das zweite beschäftigt sich mit elekt-rochemischer Impedanztechnologie. Basierend auf der Methode zur Synthese von Piezostrukturen und auf dem Ansatz zur Lösung von Designproblemen, die dafür in Parameteroptimierungsprobleme umgewandelt werden, sollen spezielle Single- und Multilayer- Ansätze für das Design der MHD entwickelt werden. Unter zur Hilfenahme der experimentell ermittelten Ergebnisse wird dann eine Vergleichsstudie der MHD-Prototypen aufgestellt. Sie dienen außerdem dazu, die mathematischen sowie die Simulationsmodelle zu verbessern. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Projektbearbeiter: Dr.-Ing. Gunnar Gnad Förderer: Industrie; 01.12.2005 - 29.02.2008 Piezoelektrisch betriebene Kraftstoffeinspritzung Ventile mit piezoelektrischen Aktoren verfügen über bessere dynamische Eigen-schaften als magnetisch betriebene. Der Verbrennungsprozess in Dieselmotoren kann durch eine Aufteilung des Einspritzvorgangs in mehrere einzelne Impulse opti-miert werden. Der Einsatz piezoelektrischer Aktoren ermöglicht eine hochpräzise Einstellung der Länge, der Form und der zeitlichen Abfolge der einzelnen Teilein-spritzungen.

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Mit der zu entwickelnden piezoelektrischen Kraftstoffeinspritzung kann der Einfluss vielfältiger Sequenzen Einzeleinspritzungen auf den Verbrennungsprozess im Die-selmotor erprobt werden. Der Automobilindustrie wird dadurch ermöglicht, die einzel-nen Teilimpulse einer Einspritzung optimal zu gestalten. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Steffen Toscher Förderer: DFG; 01.04.2005 - 31.03.2008 Rekonfigurierbare Controller Mikro-Controller und Signalprozessoren bilden bislang die Standard-Implementierungsplattform für eingebettete Controller. Aufgrund ihrer festen Hardwa-re-Architektur lassen sie sich jedoch kaum an dynamisch veränderliche Hardware-Anforderungen anpassen, z.B. in bestimmten Betriebspunkten. Rekonfigurierbare Controller auf der Basis von FPGAs bieten in diesem Punkt eine wesentlich größere Flexibilität. Durch die Anpassung von Rechen- und Kommunikationsleistung sowie des benötigten Speicherplatzes und der externen Schnittstellen an das jeweilige An-forderungsprofil, erlauben rekonfigurierbare Controller eine wesentlich bessere Nut-zung der verfügbaren Hardware-Ressourcen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung dynamisch rekonfigurierbarer eingebetteter Control-ler. Die Vorgehensweise stützt sich auf eine bitserielle Implementierung universeller signalverarbeitungs-, regelungs- und steuerungstechnischer Elemente, deren Para-meter, Struktur, Wortbreite und Abtastrate dynamisch rekonfigurierbar sind und die in einem ebenfalls dynamisch rekonfigurierbaren bitseriellen Kommunikationsnetzwerk, entsprechend ihrem Signalfluss, verbunden werden. Die Spezifikation und Implemen-tierung rekonfigurierbarer Systeme wird über Zustandsautomaten realisiert, welche Struktur und Signalfluss steuern. Die entwickelten Verfahren werden am Beispiel re-konfigurierbarer Ansteuerungen für Elektromotoren und Piezoaktoren sowie Kfz-Motorsteuerungen auf ihre Anwendbarkeit überprüft. Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Roland Kasper Förderer: Land (Sachsen-Anhalt); 01.01.2007 - 31.12.2010 Strukturierung und Komplexitätssteuerung 3D-CAD-Modellen Im Projektbereich C Virtual Engineering ist die Erforschung und Darstellung einer virtuellen Entwicklungsplattform für automotive Komponenten geplant. Im Einzelnen werden in den eng verknüpften Teilprojekten die Modellbildung und Datenreduktion sowie die virtuelle Reality-Visualisierung und die Datenkonsistenzsicherung bearbei-tet. Dieser Projektbereich hat neben der eigenen grundlagenorientierten Forschung eine starke Querschnittsfunktion für die anderen Projektbereiche.

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6. Veranstaltungen 8. Magdeburger Maschinenbau-Tage und das 7. MAHREG Innovations-forum AUTOMOTIVE – Impules für den Maschinenbau Die Fakultät für Maschinenbau der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und der Sachsen-Anhalt Automotive e.V./MAHREG veranstalteten vom 10. bis 11. Oktober 2007 die 8. Magdeburger Maschinenbau-Tage gemeinsam mit dem 7. MAHREG Innovationsforum zum Thema Automotive – Impulse für den Maschinenbau. 150 Teilnehmern aus der Wirtschaft und den Universitäten wurden in drei Sektionen ca. 50 Vorträge angeboten. Neben vielen namhaften Vortragenden hielt der Forschungsleiter der Volkswagen AG Prof. Jürgen Leohold einen Plenarvortrag. Der Schirmherr der Veranstaltung, der Wirtschaftsminister des Landes Sachsen-Anhalt Dr. Reiner Haseloff, sprach ein Grußwort sowie auch der Rektor der Otto-von-Guericke-Universität, Prof. Erich Pollmann, und andere leitende Wissenschaftler des Automotive-Schwerpunktes der Fakultät für Maschinenbau und der MAHREG-Innitiative. Sachsen-Anhalt Automotive e.V. ist Träger des Kompetenznetzes MAHREG Automotive, einer InnoRegio-Initiative, die durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung ins Leben gerufen wurde. Dieses Netzwerk ist inzwischen Markenzeichen automotiver Kompetenzen aus Sachsen-Anhalt und repräsentiert eine Vielzahl der Automobil-Zulieferunternehmen des Landes mit ihren Produkten und Dienstleistungen. Der Automobilbau ist einer der bedeutendsten Innovationsträger der deutschen Wirtschaft. Von der Grundlagenforschung bis zur aktuellen Serienproduktion bildet die Automobilindustrie ein wichtiges Feld der Interaktion und Kooperation zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. In diesem Sinne versteht sich die Veranstaltung als Rahmen für den Austausch neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse und aktueller praktischer Erfahrungen. So sollen Vertreter der Praxis mit Wissenschaftlern verschiedener Disziplinen zusammengeführt und Verbindungen geknüpft oder vertieft werden. Für das Land Sachsen-Anhalt ist von besonderer Bedeutung, dass es mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft gelungen ist, auch namhafte Wissenschaftler aus Mittel- und Osteuropa sowie Russland einzuladen. So konnten Kontakte geknüpft werden, die sich für die Entwicklung der Wirtschaft unseres Landes nach dem EU-Beitritt dieser Länder nur positiv auswirken können. Thematisch wurden die verschiedensten Aspekte des Automobilbaues behandelt. Neben Komplexen wie Antriebssysteme, Sicherheit oder Werkstoffe und Produktion stellten bei dieser Veranstaltung virtuelle Technologien, wie das Virtual Engineering, einen Schwerpunkt dar. Durch eine Kombination eingeführter Engineering-Methoden mit virtuellen Methoden der Visualisierung und Animation wird eine deutliche Verkürzung von Entwicklungsprozessen im Automobilbau ermöglicht. Die Veranstaltung wurde durch das Kultusministerium und das Wirtschaftsminsterium des Landes Sachsen-Anhalt gefördert.

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Pressekonferenz mit : Dr. Ude, Dr. Reiner Haseloff - Wirtschaftsminister des LSA Prof. Dr. Kasper, Prof. Dr. Pollmann - Rektor der UMD, Prof. Dr. Tschöke (v.l.n.r.)

Ehrengäste bei der Eröffnungsveranstaltung: Dr. Reiner Haseloff , Prof. Dr.-Grote – Dekan FMB, Prof. Dr. Pollmann, Prof. Dr. Karpuschewski, Prof. Dr. Tschöke (v.l.n.r.)

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7. Kontakte zu wissenschaftlichen Einrichtungen

• Bulgarian Academy of Science (BAS),

Institute of Mechanics and Biomechanics, Kostadin Grozev KOSTADINOV, Associate Professor on Mechatronic & Robotics, Ph.D. Eng. Sc. At "Mechatronic Systems" Department, Sofia 1113, Acad. G. Bonchev St., Bl.4, Bulgaria tel.: ++359 -2-8706264; 9796421, fax:++359- 2-8707498

• St.Petersburg State University Faculty of Mathematics and Mechanics Professor M.P.Yushkov Universitetsky prospekt, 28 St.Petersburg, Stary Peterhof RUSSIA-198504

8. Veröffentlichungen und Vorträge

1. Vlasenko, Dmitry; Kasper, Roland A new software approach for the simulation of multibody dynamics In: Journal of computational and nonlinear dynamics. - New York, NY: ASME, Bd. 2.2007, 3, S. 274-278

2. Kasper, Roland; Bärecke, Frank

Regelungskonzepte integrierter Piezokeramiken für adaptive Gasfederdämpfer im PKW In: Mechatronik 2007, Innovative Produktentwicklung. - Düsseldorf: VDI-Verl., S. 617-631; VDI-Berichte; 1971

3. Kasper, Roland; Ude, J. ; Clobes, H.-J. ; Flohr, S. ; Gabbert, Ulrich; Grote, Karl-

Heinrich; Karpuschewski, Bernhard; Schenk, M. ; Schmidt, Bertram; Schmucker, U. ; Tschöke, Helmut; Vajna, Sándor AUTOMOTIVE - Impulse für Maschinenbau; 8. Magdeburger Maschinenbau-Tage & 7. MAHREG Innovationsforum; 10. - 11. Oktober 2007; Tagungsband. - Magde-burg: Univ., 2007

4. Chakarov, D. ; Abed Al-Wahab, Mohammed; Kasper, Roland; Kostadinov, K.

Synthesis of tense piezo structures for local micro- & nano-manipulations In: AUTOMOTIVE. - Magdeburg: Univ., S. 173-180, 2007

5. Gnad, Gunnar; Kasper, Roland

VHDL-AMS model of piezoelectric actuators for simulations in mechatronics and in power electronics In: EUROCON 2007. - Piscataway NJ: IEEE Operations Center, S. 2055-2060

6. Juschkov, M. P. ; Kasper, Roland; Soltachanov, Sch. H.

Über die Bewegungsgleichungen vom hydraulischen Autogetriebe In: AUTOMOTIVE. - Magdeburg: Univ., S. 204-210, 2007

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7. Kasper, Roland; Bärecke, Frank Implementierung einer Kraftregelung in einen Gasfederdämpfer für den Einsatz im PKW In: AUTOMOTIVE. - Magdeburg: Univ., S. 58-65, 2007

8. Kasper, Roland; Vlasenko, Dmitri; Sintotskiy, Gennadi

A component oriented approach to multidisciplinary simulation of mechatronic systems In: EUROSIM Congress on Modelling and Simulation <6, 2007, Ljubljana>: Proceedings of the 6th EUROSIM Congress on Modelling and Simulation, EUROSIM 2007; Vol. 2: Full papers. - EUROSIM / SLOSIM, insges. 8 S.

9. Toscher, Steffen; Kasper, Roland

A Run-Time Reconfigurable FPGA-based Drive Controller for Electrical Drive Systems In: 27.-29.11.2007, The 2007 International Conference on Computer Engi-neering & Systems (ICCES'07), Cairo, Egypt

10. Vlasenko, Dmitri; Kasper, Roland

Integration Method of CAD Systems In: 4.-7.9.2007, ASME 2007 - International Design Engineering Technical Confereses & Computers and Information in Engineer-ing Conference IDETC/CIE, Las Vegas, Nevada, USA

11. Vlasenko, Dmitry; Kasper, Roland

Sparse matrix method for component-oriented dynamic simulation of multibo-dies in VSD software In: Thematic Conference on Advances in Computational Multibody Dynamics <2007, Milan>: Multibody Dynamics 2007.

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9. Diplom- und Masterarbeiten

1. Tobias Bläßing

Entwicklung und Integration einer autarken elektrischen Energieversor-gung für Rüstsätze und Klimaanlagen von geschützten Fahrzeugen mit Hilfe von gehärteten Brennstoffzellen Diplomarbeit

2. Karsten Schultze Entwicklung eines Bahnfolgereglers für ein Kraftfahrzeug Diplomarbeit

3. Carsten Fenske Aufbau und Programmierung eines Prüfplatzes zur mechanischen Belas-tung von elektrischen Verbindungen Diplomarbeit

4. Thomas Gebhardt Optimierung und Validierung einer Betriebsstrategie für ein Parallelhyb-rid-Konzept Diplomarbeit

5. Sebastian Schwarz Untersuchung zur Streckenmodellierung und Streckenidentifikation für die Energieumsetzung eines Ottomotors mit CAI-Verbrennung und Ab-gasturboaufladung Diplomarbeit

6. Stefan Hirschelmann Modellierung des Elektrischen Systems eines PKW-Hybridantriebs Studienarbeit

7. Helge Görtz Aufbau und Erprobung eines mechanischen Wegvergrößerungssystems mit integriertem Piezoaktor als Stelleinheit für Fluidventile Studienarbeit

8. Frank Fiedler Erprobung eines Kanalaktors integriert in ein Pneumatikventil Studienarbeit

9. Dirk Buchholz Entwurf und Umsetzung von FPGA-basierten Regelungs- und Steue-rungsfunktionalitäten für elektrische Antriebssysteme Studienarbeit

10. Thomas Wahrendorf Hochsetzender unsymmetrischer DC/DC-Converter Studienarbeit